永磁同步電機抗負載擾動控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機由于具有體積小、重量輕、過載能力強等優(yōu)點,矢量控制具有轉(zhuǎn)矩紋波小、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、轉(zhuǎn)矩控制簡單等優(yōu)點。所以矢量控制的永磁同步電機系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)中。但是,永磁同步電機是一個多變量、非線性、強耦合的系統(tǒng),傳統(tǒng)PI控制器容易受電機參數(shù)變化和負載擾動等不確定因素的影響。高性能的永磁同步電機系統(tǒng)應(yīng)能保證穩(wěn)態(tài)情況下無靜差,動態(tài)情況下能快速響應(yīng)輸入指令。因此,對于某些負荷不確定且有變化的工況下,永磁同步電機應(yīng)具有一定的抗擾性。<

2、br>　　 本文首先在分析永磁同步電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合矢量控制技術(shù),給出了永磁同步電機在d-q坐標(biāo)系下的線性數(shù)學(xué)模型。采用轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制算法,在Matlab／SIMULINK環(huán)境下構(gòu)建了永磁同步電機矢量控制的仿真模型并通過實驗對系統(tǒng)進行調(diào)試。其次在傳統(tǒng)矢量控制的基礎(chǔ)上,根據(jù)永磁同步電機的數(shù)學(xué)模型,分別提出全階和降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器的設(shè)計方案。通過仿真對兩種算法進行比較。仿真結(jié)果表明降階負載轉(zhuǎn)矩觀測器設(shè)計較簡單,調(diào)節(jié)參數(shù)較少

3、,估算更精準(zhǔn),并對負載擾動有較好的魯棒性。
　　 由于負載轉(zhuǎn)矩觀測器的數(shù)學(xué)模型中需要用到電機的轉(zhuǎn)動慣量參數(shù),因此,為了保證負載轉(zhuǎn)矩觀測器的準(zhǔn)確性,本文對永磁同步電機的轉(zhuǎn)動慣量的在線辨識進行了深入的研究。本文首先分別介紹了梯度校正參數(shù)法和帶遺忘因子的遞歸最小二乘法的原理,并研究了建立在兩種算法上的電機參數(shù)辨識模型。仿真結(jié)果表明,雖然最小二乘法的辨識值收斂速度較快,但是梯度校正參數(shù)法相對于最小二乘法辨識精度更高,故本文采用梯度校正參